由光学学会制作
信用:CC0公共领域
通过实施一种新的信号稳定技术，研究人员能够使用双场量子密钥分发(QKD)协议在创纪录的605公里光纤上实现安全的量子通信
新的演示为远距离传输高度安全的量子加密信息铺平了道路，例如在城市之间
东芝欧洲有限公司和英国利兹大学的Mirko Pittaluga将在“光学前沿+激光科学会议”(FiO LS)全虚拟会议上展示这项研究
Mirko Pittaluga说:“这项研究首次将基于光纤的量子通信的范围扩展到600公里以外，我们认为我们在这里介绍的技术可能与其他相位敏感单光子应用相关。”
“这将使我们能够建设连接主要大都市地区的国家和大陆规模的光纤网络
加上卫星链接，我们现在可以设想真正的全球量子网络，”东芝欧洲量子技术部门负责人安德鲁·希尔兹继续说道
QKD允许不同地方的两个用户通过交换光子建立一个共同的秘密位串，光子通常通过光纤传输
实现长距离传输是量子通信实际实现的最大挑战之一，因为在信号由于散射或吸收而退化之前，光子可以传播的距离是有限的
虽然光中继器解决了传统光纤数据传输的这一问题，但事实证明很难为量子编码信息创建可靠的中继器
新开发的双场QKD协议具有克服距离限制的潜力，但是需要新的方法来使用长度超过500公里的光纤
在新的工作中，研究人员开发了双场QKD的实验装置和相位稳定技术
基于波分复用的稳定方法使用两个不同波长的光学参考信号来最小化长距离上的相位波动
研究团队证明，新方法可以实现类似中继器的性能，同时在605公里长的量子信道上容忍超过100分贝的传统极限的光损耗
他们还能够测试TF-QKD协议的不同变体
新的稳定方法也可以应用于其他量子通信协议和应用，例如改进干涉望远镜
这些结果是在实验室环境中获得的，但最近获得的实验证据证实了这种稳定技术在现场部署光纤上的适用性
该团队现在正致力于进行现场试验测试
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